DE102004001942A1

DE102004001942A1 - Deckenventilator

Info

Publication number: DE102004001942A1
Application number: DE102004001942A
Authority: DE
Inventors: Marcelo Falcao; Catia Ribeiro; Antonio D'ambrosio
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2004-01-14
Filing date: 2004-01-14
Publication date: 2005-09-08

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Deckenventilator mit einer Mehrzahl von durch einen aus einem Rotor (4) und einem Stator (3) bestehenden Elektromotor in Rotation um eine Achse (1) versetzbaren Flügelelementen (8), wobei der Stator (3) mit der Achse (1) und der Rotor (4) mit den Flügelelementen (8) verbunden ist. DOLLAR A Der Deckenventilator zeichnet sich dadurch aus, dass der Rotor (4) über ein Gehäuse (6) und zwei aus einem Kunststoff bestehende einreihige Schrägkugellager (2) mit der Achse (1) verbunden ist, die in axialer Richtung voneinander beabstandet auf der Achse (1) angeordnet sind.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Deckenventilator mit einer Mehrzahl von durch einen aus einem Rotor und einem Stator bestehenden Elektromotor in Rotation um eine Achse versetzbaren Flügelelementen, wobei der Stator mit der Achse und der Rotor mit den Flügelelementen verbunden ist.
Hintergrund der Erfindung
Deckenventilatoren werden in gewerblichen Räumen, wie z. B. Cafes oder Büros, und auch in privaten Räumen, wie z. B. in Wohnzimmern, zur Luftumwälzung bzw. zur Kühlung verwendet. Dabei ist es üblich, eine aus Rotor und Stator bestehende Elektromotoreinheit so an der Decke zu montieren, dass der Stator mit einer stabförmigen Deckenbefestigung verbunden ist, während der Rotor mit den Flügelelementen verbunden ist. Bei Drehung des Rotors um eine vertikale Drehachse wird der Luftstrom in eine definierte Richtung gelenkt, wobei der direkte Belüftungsradius im wesentlichen gleich dem Luftschraubenradius ist.

Derartige Deckenventilatoren sind beispielsweise in der DE 38 14 612 C2 und der DE 201 15 229 U1 beschrieben. In der Regel sind die rotierenden Teile solcher Deckenventilatoren mit normalen Rillenkugellagern aus Stahl drehbar gelagert, was aber mit einem verstärkten Auftreten von Geräusch verbunden ist.

In diesem Zusammenhang ist aus der DE 69 01 053 U ein Wälzlager zur Abstützung rotierender Bauteile mit zwischen zwei Laufringen oder einem Laufring und dem abstützenden Bauteil eingesetzten Wälzkörpern in Form von Kugeln, Rollen oder Nadeln, die vorzugsweise in einem Käfig geführt sind, bekannt geworden. Dieses Lager soll besonders geeignet zur Abstützung von Bauteilen mit geringem statischen Gewicht sein, wie z. B. Ventilatoren oder Haushaltsmaschinen, wobei dieses Lager aus einem druckfesten Kunststoff hergestellt ist. In 1 dieser Vorveröffentlichung ist im Axialschnitt ein Kugellager gezeigt, das zur Abstützung einer Welle, auf der drehfest ein nur zum Teil dargestelltes Flügelelement eines Ventilators befestigt ist, in einem Gehäuse dient. Das Kugellager besteht aus einem inneren Laufring und einem äußeren Laufring, zwischen denen in einem Käfig geführte Wälzkörper angeordnet sind. Die Laufringe sowie der Käfig und ggf. auch die Wälzkörper sind aus einem druckfesten Kunststoff hergestellt. Dieser Vorveröffentlichung ist jedoch lediglich die Lagerung einer angetriebenen Ventilatorenwelle mit einem Kunststofflager zu entnehmen, nicht aber die spezielle Anordnung der Lagerung von Rotor und Stator einer Elektromotoreinheit.

Zusammenfassung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher, für einen Deckenventilator mit einer aus einem Stator und einem Rotor bestehenden Elektromotoreinheit eine kostengünstige Lagerung der beweglichen Teile bereitzustellen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen Oberbegriff dadurch gelöst, dass der Rotor drehfest von einem Gehäuse aufgenommen ist, das über zwei aus einem Kunststoff bestehende einreihige Schrägkugellager drehbar auf der Achse gehalten ist, wobei die Schrägkugellager auf der Achse in axialer Richtung voneinander beabstandet angeordnet sind.

Die aus Kunststoff bestehenden Schrägkugellager zur Abstützung des Rotors zeichnen sich durch einen äußerst ruhigen Lauf und eine hohe Betriebssicherheit aus. Die auftretenden Geräusche sind vernachlässigbar gering. Auch ist die Herstellung der Kunststofflager durch Spritzgießverfahren in unterschiedlichen Abmessungen und Formvarianten in kostengünstiger Weise möglich. Hinzu kommt, dass Kunststoff Selbstschmiereigenschaften aufweist, so dass selbst bei einer Mangelschmierung keine Wartung des Lagers erforderlich ist. Vorteilhaft ist außerdem, dass eine Übertragung von elektrischem Strom über ein aus Kunststoff hergestelltes Lager ausgeschlossen ist. Dies ist besonders bei Deckenventilatoren von Bedeutung, die mit Leuchten kombiniert sind. Zusätzliche Isolierungen können auf diese Weise entfallen. Weiter ist von Vorteil, dass die Schrägkugellager sowohl axiale als auch radiale Kräfte aufnehmen können, was im vorliegenden Fall auch erforderlich ist, da durch die Umdrehung von Rotor und Gehäuse radiale und durch die Erdanziehung axiale Kraftkomponenten aufzunehmen sind.

Weitere vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 beschrieben.

Nach Anspruch 2 ist vorgesehen, dass ein Lagerring mit einer Ausnehmung versehen ist, in die ein korrespondierender Vorsprung des anderen Lagerringes eingreift. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass beide Lagerringe unverlierbar aneinander gehalten sind, was wesentlich zur Montageerleichterung des Deckenventilators beiträgt. Auch wird durch dieses ineinander Verschnappen das Lager nach innen und nach außen abgedichtet, so dass ggf. im Inneren vorhandenes Schmiermittel nicht nach außen austreten kann und von außen kein Schmutz in das Lagerinnere gelangen kann.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 3 soll das Schrägkugellager vollrollig ausgebildet sein. Dies ist möglich, da die Umdrehungsgeschwindigkeit der Flügelelemente relativ gering ist, so dass eine exakte Führung der Lagerkugeln durch einen Käfig nicht erforderlich ist und damit so der zur Verfügung stehende Bauraum für eine Erhöhung der Tragzahl nutzbar ist.

Nach Anspruch 4 ist vorgesehen, dass zwischen den beiden Schrägkugellagern der Stator auf der Achse drehfest angeordnet und vom Rotor konzentrisch umschlossen ist.

Aus Anspruch 5 geht hervor, dass das Gehäuse zweiteilig ausgebildet ist und eine Trennebene zwischen beiden Gehäusehälften im Bereich des Rotors angeordnet ist. Diese spiegelbildliche Anordnung der Gehäusehälften erleichtert einmal deren Fertigung und erleichtert zum anderen den Zusammenbau des aus den beiden Gehäusehälften bestehenden Gesamtgehäuses.

Nach Anspruch 6 soll jede Gehäusehälfte an ihrem radial innen liegenden Ende einen axialen Flansch aufweisen, der von einem radial nach innen weisenden Bord fortgesetzt ist. Durch diese innere endseitige Ausbildung der Gehäusehälften wird eine sichere Anlage von Schrägkugellager und Gehäuse realisiert.

Schließlich ist nach einem letzten Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 7 vorgesehen, dass die Achse mit zwei in axialer Richtung voneinander beabstandeten Schultern versehen ist, an denen die Innenringe der Schrägkugellager anliegen. Durch diese bauliche Gestaltung wird eine exakte Montage des Deckenventilators erleichtert, da die Anlage der beiden Schrägkugellager durch die Achse selbst bestimmt ist.

Die Erfindung wird an nachstehendem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
1 einen teilweisen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Deckenventilator im Bereich der Flügelelemente,
2 einen Schnitt durch eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Deckenventilators ohne Flügelelemente und
3 eine vergrößerte Darstellung des in beiden Figuren gezeigten oberen Schrägkugellagers.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Der in den 1 und 2 dargestellte Deckenventilator weist die Achse 1 auf, die gleichzeitig der Befestigung des Ventilators an einer Raumdecke 9 dient. Die Achse 1 hat zwei voneinander beabstandete Schultern 1.1. An diesen Schultern 1.1 liegen die beiden Schrägkugellager 2 an. Diese bestehen, wie insbesondere die vergrößerte Darstellung in 3 zeigt, aus dem Lagerinnenring 2.1 und dem Lageraußenring 2.2, zwischen denen auf zugehörigen Laufbahnen Lagerkugeln 2.3 abwälzen. Zum Deckenventilator gehört weiter der Stator 3, der auf die Achse 1 zwischen den beiden Schrägkugellagern 2 liegend verdrehsicher aufgepresst ist. Dieser wird konzentrisch vom Rotor 4 unter Freilassung eines Luftspaltes 5 umschlossen. Der Rotor 4 wiederum ist vom Gehäuse 6 aufgenommen, das aus zwei spiegelbildlich zueinander liegenden Gehäusehälften 6.1 besteht, die eine Trennebene 7 aufweisen, welche im Bereich des Rotors 4 liegt. Beide Gehäusehälften 6.1 sind drehfest mit dem Rotor 4 verbunden. Nach 1 erfolgt dies derart, indem mehrere gleichmäßig in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Befestigungsschrauben 10 das Gehäuse 6 und die Flügelelemente 8 durchsetzen.
Wie die vergrößerte Darstellung in 3 weiter zeigt, weist jede Gehäusehälfte 6.1 an ihrem radial innen liegenden Ende den axialen Flansch 6.2 auf, der vom radial nach innen weisenden Bord 6.3 fortgesetzt ist. Auf diese Weise ist eine exakte Lage von Schrägkugellagern 2 und Gehäusehälfte 6.1 zueinander sichergestellt. Wie weiter erkennbar, sind die Lagerkugeln 2.3 des Schrägkugellagers 2 über einen weiten Teil ihres Umfanges von den Laufbahnen der Lagerringe 2.1, 2.2 umfasst, so dass sowohl Kräfte in radialer als auch in axialer Richtung aufnehmbar sind. Der Zusammenhalt des Lagers 2 ist derart realisiert, dass ein Vorsprung 2.2.1 des Lageraußenringes 2.2 in eine zugehörige Ausnehmung 2.1.1 des Lagerinnenringes 2.1 einschnappt. Beim Anlegen einer Spannung und dem damit verbundenen Stromfluss bewegt sich der Rotor 4 einschließlich Gehäuse 6 um die Achse 1, so dass die am Gehäuse 6 und/oder am Rotor 4 angeordneten Flügelelemente 8 in Rotation versetzt sind und den gewünschten Luftstrom erzeugen.
Die Erfindung ist nicht auf Deckenventilatoren im Sinne der beschriebenen Bauart beschränkt. Vielmehr soll darunter auch ganz allgemein die Lagerung einer Welle eines Ventilators fallen, auf der Flügelelemente drehfest angeordnet sind. Diese von einem Elektromotor angetriebene Lüfterwelle ist im Sinne der Erfindung in einem Gehäuse über zwei aus einem Kunststoff bestehende einreihige Schrägkugellager drehbar gehalten, wobei die Schrägkugellager in axialer Richtung voneinander beabstandet angeordnet sind.

1: Achse
1.1: Schulter
2: Schrägkugellager
2.1: Lagerinnenring
2.1.1: Ausnehmung
2.2: Lageraußenring
2.2.1: Vorsprung
2.3: Lagerkugel
3: Stator
4: Rotor
5: Luftspalt
6: Gehäuse
6.1: Gehäusehälfte
6.2: axialer Flansch
6.3: Bord
7: Trennebene
8: Flügelelement
9: Raumdecke
10: Befestigungsschraube

Claims

Deckenventilator mit einer Mehrzahl von durch einen aus einem Rotor (4) und einem Stator (3) bestehenden Elektromotor in Rotation um eine Achse (1) versetzbaren Flügelelementen (8), wobei der Stator (3) mit der Achse (1) und der Rotor (4) mit den Flügelelementen (8) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (4) drehfest von einem Gehäuse (6) aufgenommen ist, das über zwei aus einem Kunststoff bestehende einreihige Schrägkugellager (2) drehbar auf der Achse (1) gehalten ist, wobei die Schrägkugellager (2) auf der Achse (1) in axialer Richtung voneinander beabstandet angeordnet sind.
Schrägkugellager (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lagerring (2.1) mit einer Ausnehmung (2.1.1) versehen ist, in die ein korrespondierender Vorsprung (2.2.1) des anderen Lagerringes (2.2) eingreift.
Schrägkugellager (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es vollrollig ausgebildet ist.
Deckenventilator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Schrägkugellagern (2) der Stator (3) auf der Achse (1) drehfest angeordnet und vom Rotor (4) konzentrisch umschlossen ist.
Gehäuse (6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es zweiteilig ausgebildet ist, wobei eine Trennebene (7) zwischen beiden Gehäusehälften (6.1) im Bereich des Rotors (4) angeordnet ist.
Gehäuse (6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Gehäusehälfte (6.1) an ihrem radial innen liegenden Ende einen axialen Flansch (6.2) aufweist, der von einem radial nach innen weisenden Bord (6.3) fortgesetzt ist.
Deckenventilator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (1) mit zwei in axialer Richtung voneinander beabstandeten Schultern (1.1) versehen ist, an denen die Innenringe (2.1) der Schrägkugellager (2) anliegen.